CN112583103A - 一种提高电池供电时v2x设备工作时间的方法 - Google Patents

一种提高电池供电时v2x设备工作时间的方法 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种提高主车V2X设备在备用电池供电情况下工作时间的方法，应用于设置有电源切换电路的主车V2X设备中，所述方法包括：当前车辆的汽车蓄电池无法供电，所述主车V2X设备通过所述电源切换电路，切换到备用电池供电；所述主车V2X设备持续向外广播所述当前车辆的故障信号且接收路侧单元的反馈信号；若反馈信号不为空，在接收所述路侧单元发来的反馈信号后，所述主车V2X设备进入低功耗模式。本申请的有益效果是：本申请在车辆故障，汽车蓄电池无法工作后切换电源，将主车V2X设备切换到备用电源供电；同时，通过改变V2X系统的工作模式，从而延长在备用电池供电情况下车载V2X设备的工作时间，提高特殊情况下的车辆和人员的安全。

Description

一种提高电池供电时V2X设备工作时间的方法
技术领域
本申请涉及汽车电子技术领域，更具体地，涉及一种提高电池供电时V2X 设备工作时间的方法。
背景技术
V2X是一种车用无线通信技术(Vehicle to Everything,V2X)，是将车辆与一切事物相连接的新一代信息通信技术，其中V代表车辆，2是to的简称，X代表任何与车交互信息的对象，目前X主要包含车(V:Vehicle)、人(P：Person)、道路侧基础设施(I：Infrastructure，常见的是路侧单元RSU：Road Side Unit) 和移动通信网络(N：Network)。V2X能使车、路、人实现互联互通，极大地提高道路交通的安全和效率。
现在马路特别是在高速公路上，当有车辆发生事故后由于驾驶员等人员安全意识不强未及时设置安全警示牌或安全警示牌设置不恰当等而导致更严重的二次事故发生。
V2X中的V2V应用有个应用场景就是当车辆的双闪指示灯打开或车辆静止或车辆低速行驶时，车辆装配的V2X设备向外的广播将包含相关的信息，其它车辆收到此类消息将认为此车辆出现故障而及时采取相应的措施，从而避免交通事故的发生。
正常情况下，车辆上的V2X设备使用汽车蓄电池进行供电；这样当车辆发生事故，导致车辆的电池出现损坏或电池给车辆供电的连接线出现断开而无法供电时，导致V2X设备无法工作。所以需要采取一定的措施以在电池的容量有限的情况下尽可能延长V2X设备的工作时间，以尽量提高车辆出事故后的安全。
发明内容
本申请为克服现有技术中导致车辆的电池出现损坏或电池给车辆供电的连接线出现断开而无法供电时，导致V2X设备无法工作的问题，本申请提供一种提高电池供电时V2X设备工作时间的方法，应用于设置有电源切换电路和备用电池的主车V2X设备中，所述方法包括：
当前车辆的汽车蓄电池无法供电，所述主车V2X设备通过所述电源切换电路，切换到备用电池供电；
所述主车V2X设备持续向外广播所述当前车辆的故障信号且接收路侧单元的反馈信号；
若反馈信号不为空，在接收所述路侧单元发来的反馈信号后，所述主车V2X 设备进入低功耗模式；
否则，所述主车V2X设备的发射电路进入待机状态，且所述主车V2X设备的接收电路持续监听远车的V2X信号。
可选地，所述主车V2X设备通过所述电源切换电路，切换到备用电池供电，包括：
所述电源切换电路的检测电路对所述汽车蓄电池进行检测获得检测信号，并将检测信号反馈到所述电源切换电路的控制电路上；
所述控制电路将备用电源与所述主车V2X设备导通，切换到备用电池供电。
可选地，所述控制电路的连接在所述备用电池和整流单元之间，所述检测电路的输入端与所述汽车蓄电池连接，且所述检测电路的输出端与所述控制电路的控制端连接；所述控制电路通过接收所述检测电路的信号，以控制所述备用电池和整流单元之间的通断。
可选地，所述检测电路包括比较器、第一电阻、第二电阻，所述比较器的第一输入端通过第一电阻与所述汽车蓄电池连接，所述比较器的第二输入端与参考电压连接，所述比较器的输出端与所述控制电路连接，所述第一输入端还通过第二电阻接地。
可选地，所述控制电路包括第一三极管、第一MOS管、第一二极管，所述第一三极管的基极与所述检测电路连接，集电极与第一MOS管的栅极连接，发射极接地；所述第一MOS管的漏级与所述备用电池连接，源级通过所述第一二极管连接在所述整流单元上。
可选地，所述汽车蓄电池与整流单元之间连接有第二二极管。
可选地，若反馈信号不为空，则所述路侧单元在所述当前车辆的预设范围内；
所述路侧单元在接收到故障信号后，向所述主车V2X设备发送反馈信号且按照预设频率向外广播所述故障信号。
可选地，所述主车V2X设备的接收电路持续监听远车的V2X信号，包括：
若所述接收电路接收到远车的V2X信号，将所述发射电路激活，将故障信号发送到远车。
可选地，在所述主车V2X设备进入低功耗模式后，所述主车V2X设备检测到当前车辆发生位移，则将主车V2X设备激活向外广播故障信号。
可选地，所述故障信号至少包括主车位置信息、行驶方向、速度、刹车系统状态中任一种或多种。
与现有技术相比，本申请的有益效果是：本申请在车辆故障，汽车蓄电池无法工作后切换电源，将主车V2X设备切换到备用电源供电；同时，通过改变V2X 系统的工作模式，从而延长在备用电池供电情况下车载V2X设备的工作时间，提高特殊情况下的车辆和人员的安全。
附图说明
图1为本申请实施例的方法的流程图。
图2为本申请实施例的电源切换电路的示意图。
图3为本申请实施例的主车V2X设备的示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本申请作进一步的说明。
本申请实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本申请的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
此外，若有“第一”、“第二”等术语仅用于描述目的，主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同)，并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。
在如图1所示的实施例中，本申请提供了一种提高电池供电时V2X设备工作时间的方法，应用于设置有电源切换电路和备用电池的主车V2X设备中，本方法包括：
100，当前车辆的汽车蓄电池无法供电，主车V2X设备通过电源切换电路，切换到备用电池供电；在步骤100中，当前车辆，即设置有主车V2X设备的车辆；在当前车辆发生故障导致汽车蓄电池无法供电时，电源切换电路的检测电路对汽车蓄电池进行检测获得检测信号，并将检测信号反馈到电源切换电路的控制电路上；控制电路将备用电源与主车V2X设备导通，切换到备用电池供电。
200，主车V2X设备持续向外广播当前车辆的故障信号且接收路侧单元的反馈信号；在步骤200中，主车V2X设备，是将车辆与一切事物相连接的新一代信息通信设备，通过主车V2X设备，可实现当前车辆实时与外部车辆或路侧单元进行通讯。在本实施例中，主车V2X设备在备用电池的供电下，通过发射电路向外广播当前车辆的故障信号，通过接收电路接收外部的回传信号。
300，若反馈信号不为空，在接收路侧单元发来的反馈信号后，主车V2X设备进入低功耗模式；在步骤300中，反馈信号不为空，则路侧单元在当前车辆的预设范围内；路侧单元在接收到故障信号后，向主车V2X设备发送反馈信号且按照预设频率向外广播故障信号。
400，否则，主车V2X设备的发射电路进入待机状态，且主车V2X设备的接收电路持续监听远车的V2X信号。在步骤400中，在主车V2X设备进入低功耗模式后，主车V2X设备检测到当前车辆发生位移，则将主车V2X设备激活向外广播故障信号。
在本实施例中，故障信号至少包括但不限于主车位置信息、行驶方向、速度、刹车系统状态中任一种或多种。低功耗模式则为主车的V2X设备的收发模块不工作状态，发射电路待机状态则为发射电路不工作状态。本申请在车辆故障，汽车蓄电池无法工作后切换电源，将主车V2X设备切换到备用电源供电；同时，通过改变V2X系统的工作模式，从而延长在备用电池供电情况下车载V2X设备的工作时间，提高特殊情况下的车辆和人员的安全。
在一些实施例中，参见图2，主车V2X设备通过电源切换电路，切换到备用电池供电，包括：电源切换电路的检测电路对汽车蓄电池进行检测获得检测信号，并将检测信号反馈到电源切换电路的控制电路上；控制电路将备用电源与主车V2X设备导通，切换到备用电池供电。控制电路的连接在备用电池和整流单元之间，检测电路的输入端与汽车蓄电池连接，且检测电路的输出端与控制电路的控制端连接；控制电路通过接收检测电路的信号，以控制备用电池BAT2和整流单元之间的通断。检测电路包括比较器U1、第一电阻R1、第二电阻R2，比较器U1的第一输入端通过第一电阻R1与汽车蓄电池BAT1连接，比较器U1的第二输入端与参考电压连接，比较器U1的输出端与控制电路连接，第一输入端还通过第二电阻R2接地。控制电路包括第一三极管Q1、第一MOS管Q2、第一二极管D1，第一三极管Q1的基极与检测电路连接，集电极与第一MOS管 Q2的栅极连接，发射极接地；第一MOS管Q2的漏级与备用电池BAT2连接，源级通过第一二极管D1连接在整流单元上。汽车蓄电池BAT1与整流单元U2 之间连接有第二二极管D2。在本实施例中，备用电池BAT2，型号可以用Varta 的V550HRA；比较器U1U1，型号可以用RICOH的R3117N103C-TR-AE；第一三极管Q1，型号可以用Nexperia的PDTC124EU，第一MOS管Q2，型号可以用ONsemi的NVTFS5124PLTAG。整流芯片，可以是型号为KBPC2510的芯片，起到稳压整流的芯片都可运用在本申请中。当汽车蓄电池BAT1正常供电时，汽车蓄电池BAT1的分压V1>Vref，此时比较器U1输出低电平，第一三极管Q1 不导通，因此第一MOS管Q2截止，整流单元U2由汽车蓄电池BAT1供电；当汽车蓄电池BAT1无法供电时，V1<Vref，比较器U1输出高电平，第一三极管 Q1导通，第一MOS管Q2打开，备用电池BAT2给U2供电。第一电阻R1、第二电阻R2用于分压，第一二极管D1、第二二极管D2用于单向供电，以保护电路和电池。
在一些实施例中，若反馈信号不为空，则路侧单元在当前车辆的预设范围内；路侧单元在接收到故障信号后，向主车V2X设备发送反馈信号且按照预设频率向外广播故障信号。在本实施例中，如果道路侧安装有V2X通讯模块的路侧单元RSU，路侧单元RSU收到故障车发送的消息后，将向故障车发送收到信息的确认信息；同时路侧单元RSU将按一定的频率比如10Hz向外广播接收到的故障车信息，其它车辆收到此信息后可提前采取避让故障车或减速等措施以避免发生二次交通事故。同时，当前车辆的V2X设备收到路侧单元RSU发送的确认信息后将进入低功耗的待机模式以延长电池的使用寿命。
在一些实施例中，主车V2X设备的接收电路持续监听远车的V2X信号，包括：若接收电路接收到远车的V2X信号，将发射电路激活，将故障信号发送到远车。在本实施例中，如果道路侧没有安装路侧单元，当主车V2X设备向外广播消息后，如果在预设时间如1.5秒内未收到路侧单元的确认信息，则认为在主车V2X设备可通信范围内没有路侧单元。当主车V2X设备向外广播消息后，如果未收到其它车辆发送的V2X消息，则认为在主车V2X设备可通信范围内没有其它车辆，主车V2X设备的MOD将控制射频信号收发电路模块的发射电路进入待机状态，同时控制控制射频信号收发电路模块的接收电路进入接收监听的状态。当接收电路接收到远车的V2X信息，MOD将打开发射电路并向外广播一定次数比如两次本车的基本安全信息；如果接收电路后面接收到的V2X一直是远车发送的信息，则认为在V2X可通信范围内除了远车没有其它车辆，故障车的 V2X设备的发射电路将进入待机状态，接收电路继续处于接收监听的状态。如果故障车的接收电路接收到不是远车发送的信息，将认为在主车V2X设备可通信范围内出现其它车辆，主车V2X设备的发射电路进入待机状态。如无接收到主车V2X设备持续进行监听远车的操作直至备用电池耗尽。
在一些实施例中，在主车V2X设备进入低功耗模式后，主车V2X设备检测到当前车辆发生位移，则将主车V2X设备激活向外广播故障信号。在本实施例中，当救援车辆前来拖动故障车时，主车V2X设备上的惯性测量单元IMU将输出中断信号唤醒MOD，MOD将比较当前的位置信息和存储在eMMC中的初始位置信息，如果移动的距离超过10米且主车V2X设备在不断的移动，则认为故障车正在被拖走，主车V2X设备将按一定的频率比如10Hz向外广播本车的速度信息，因此时车辆并未实际行驶，因此总线上无速度信息，MOD将根据移动的距离D和时间T通过公式D/T计算得出速度和基本信息如车型、车辆颜色、车牌号码、位置信息、行驶方向等。当路侧单元RSU收到故障车新的广播信息后，通过其速度等信息判断故障车正在被移动或已恢复正常而不再往外广播前面接收到的故障车信息。
参见图3，主车的V2X设备包括通讯模块、全球导航卫星系统接收模块、射频信号收发电路模块、通信模块、非易失存储器、惯性测量单元；其中，通讯模块MOD包括应用处理器AP、调制解调器Modem可整合在多核的SoC中，型号可以是Qualcomm的MDM9628，该型号自带GNSS功能；惯性测量单元IMU，型号可以用Bosch的SMI230；非易失存储器EMMC，型号可以用Micron的 MTFC8GLWDQ-3M AIT Z；，射频信号收发电路模块CIR3，全球导航卫星系统接收模块GNSS。INT为中断信号；I2C为芯片间通信；Data I/O为数字输入输出接口；RF为射频信号；PA为射频功率放大器组合；Switch为射频收发开关组合；Filter为射频滤波匹配器组合；本申请通过主车V2X设备，接收车辆和导航信号并与外部的远车和路侧单元进行通讯。本申请在车辆故障，汽车蓄电池无法工作后切换电源，将主车V2X设备切换到备用电源供电；同时，通过改变V2X 系统的工作模式，从而延长在备用电池供电情况下车载V2X设备的工作时间，提高特殊情况下的车辆和人员的安全。
显然，本申请的上述实施例仅仅是为清楚地说明本申请所作的举例，而并非是对本申请的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种提高电池供电时V2X设备工作时间的方法，其特征在于，应用于设置有电源切换电路和备用电池的主车V2X设备中，所述方法包括：
当前车辆的汽车蓄电池无法供电，所述主车V2X设备通过所述电源切换电路，切换到备用电池供电；
所述主车V2X设备持续向外广播所述当前车辆的故障信号且接收路侧单元的反馈信号；
若反馈信号不为空，在接收所述路侧单元发来的反馈信号后，所述主车V2X设备进入低功耗模式；
否则，所述主车V2X设备的发射电路进入待机状态，且所述主车V2X设备的接收电路持续监听远车的V2X信号。
2.根据权利要求1所述一种提高电池供电时V2X设备工作时间的方法，其特征在于，所述主车V2X设备通过所述电源切换电路，切换到备用电池供电，包括：
所述电源切换电路的检测电路对所述汽车蓄电池进行检测获得检测信号，并将检测信号反馈到所述电源切换电路的控制电路上；
所述控制电路将备用电源与所述主车V2X设备导通，切换到备用电池供电。
3.根据权利要求2所述一种提高电池供电时V2X设备工作时间的方法，其特征在于，所述控制电路的连接在所述备用电池和整流单元之间，所述检测电路的输入端与所述汽车蓄电池连接，且所述检测电路的输出端与所述控制电路的控制端连接；所述控制电路通过接收所述检测电路的信号，以控制所述备用电池和整流单元之间的通断。
4.根据权利要求3所述的一种提高电池供电时V2X设备工作时间的方法，其特征在于，所述检测电路包括比较器、第一电阻、第二电阻，所述比较器的第一输入端通过第一电阻与所述汽车蓄电池连接，所述比较器的第二输入端与参考电压连接，所述比较器的输出端与所述控制电路连接，所述第一输入端还通过第二电阻接地。
5.根据权利要求3所述的一种提高电池供电时V2X设备工作时间的方法，其特征在于，所述控制电路包括第一三极管、第一MOS管、第一二极管，所述第一三极管的基极与所述检测电路连接，集电极与第一MOS管的栅极连接，发射极接地；所述第一MOS管的漏级与所述备用电池连接，源级通过所述第一二极管连接在所述整流单元上。
6.根据权利要求3所述的一种提高电池供电时V2X设备工作时间的方法，其特征在于，所述汽车蓄电池与整流单元之间连接有第二二极管。
7.根据权利要求1所述的一种提高电池供电时V2X设备工作时间的方法，其特征在于，若反馈信号不为空，则所述路侧单元在所述当前车辆的预设范围内；
所述路侧单元在接收到故障信号后，向所述主车V2X设备发送反馈信号且按照预设频率向外广播所述故障信号。
8.根据权利要求1所述的一种提高电池供电时V2X设备工作时间的方法，其特征在于，所述主车V2X设备的接收电路持续监听远车的V2X信号，包括：
若所述接收电路接收到远车的V2X信号，将所述发射电路激活，将故障信号发送到远车。
9.根据权利要求1所述的一种提高电池供电时V2X设备工作时间的方法，其特征在于，在所述主车V2X设备进入低功耗模式后，所述主车V2X设备检测到当前车辆发生位移，则将主车V2X设备激活向外广播故障信号。
10.根据权利要求1所述的一种提高电池供电时V2X设备工作时间的方法，其特征在于，所述故障信号至少包括主车位置信息、行驶方向、速度、刹车系统状态中任一种或多种。
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